彩葉鳳梨試管苗生根培養的研究

史華平，安棟，李一路，王彥尊，王計平

（1.山西省農業科學院果樹研究所，山西太谷030800；2.山西農業大學農學院，山西太谷030801）

彩葉鳳梨試管苗生根培養的研究

史華平1，安棟1，李一路1，王彥尊2，王計平2

（1.山西省農業科學院果樹研究所，山西太谷030800；2.山西農業大學農學院，山西太谷030801）

以彩葉鳳梨單株試管苗為材料，探討不同基本培養基、不同生長素濃度、蔗糖用量以及光照條件對彩葉鳳梨試管苗生根培養的影響。結果表明，彩葉鳳梨生根培養以1/2 MS＋NAA 0.5 mg/L＋蔗糖20 g/L效果最好，暗培養7 d后，轉入光下培養，7 d左右根系開始萌動，30 d后生根率為80%，有3～4條長1 cm左右的根，較粗壯，適合移栽。

彩葉鳳梨；離體培養；生長素；生根培養

鳳梨按用途可分為食用鳳梨和觀賞鳳梨2種，彩葉鳳梨（Neoregelia caroline）屬于觀賞鳳梨的一種，又名五彩鳳梨、貞鳳梨，原產于巴西、秘魯、哥倫比亞等地[1-2]。彩葉鳳梨花期長達90 d，花色鮮艷，可作為觀葉觀花植物在室內常年種植，而且其葉片氣孔白天關閉，晚上開放，對凈化夜間空氣具有良好作用[3-4]。因此，彩葉鳳梨成為近年來相當流行的室內盆花之一[5]。

彩葉鳳梨常見的繁殖方式有分株法和播種法2種，其生長周期較長，擴繁要求較高。彩葉鳳梨從20世紀80年代開始引入我國，到目前為止，只能進行小批量生產，主要集中在廣東、海南、福建、云南、昆明等地[6]。利用植物組織培養技術可大大提高彩葉鳳梨的繁殖率，如以改良MS培養基直接誘導鳳梨頂芽產生叢生芽，其繁殖系數每年可達20多萬倍[7]，能夠在短期內快速提供大批優質苗木；而在植物組織培養過程中，根系的誘導是獲得完整再生植株的關鍵一步，很多植物由于試管苗無法生根而不能應用于工廠化生產。

本試驗以彩葉鳳梨單株試管苗為材料，研究了不同基本培養基、光照條件以及激素配比等對試管苗生根培養的影響，建立了彩葉鳳梨高效再生體系，旨在為進一步開展工廠化育苗提供理論依據和技術支持。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為彩葉鳳梨單株試管苗，由山西農業大學農學院植物組織培養實驗室提供。

1.2 試驗方法

在無菌條件下，將長勢一致、高度約3 cm的彩葉鳳梨試管苗分別接種于MS＋NAA 0.5 mg/L和1/2 MS＋NAA 0.5 mg/L這2種培養基上誘導生根，篩選適合生根培養的無機鹽用量；以篩選出的最適無機鹽用量作為基本培養基，添加不同濃度（0，0.2，0.5，1.0 mg/L）的NAA和IBA，確定適合彩葉鳳梨生根培養的生長素種類及濃度；以篩選出的附加適宜激素濃度（10，20，30 g/L）的培養基為基本培養基，添加不同濃度的蔗糖，并進行光培養和暗培養，研究不同因素對彩葉鳳梨試管苗生根培養的影響。試驗所用培養基均添加瓊脂6 g/L，蔗糖30 g/L，調節pH值為5.8～6.0。

1.3 培養條件

除部分試驗需要暗培養處理以外，其余都在光照條件下進行，且光照強度為2 000～3 000 lx，光照時間為14 h/d，培養溫度均為（25±2）℃。

1.4 數據統計

培養30 d時統計生根率。

生根率＝生根的植株數/接種的總株數× 100%。

2 結果與分析

2.1 不同基本培養基對彩葉鳳梨生根培養的影響

從表1可以看出，1/2 MS培養基更適合誘導生根，生根率為80.0%，在15 d后就有根系發生；而使用MS培養基時，生根率為67.5%，且在23 d才出現根系。因此，在誘導彩葉鳳梨根系培養過程中，1/2 MS培養基的誘導效果要好于MS培養基。

表1 不同基本培養基對生根效果的影響

2.2 不同生長素種類和濃度對彩葉鳳梨生根培養的影響

表2 不同生長素濃度及種類對生根效果的影響

將30株長勢大致相同的試管苗無菌條件下接種在含有NAA或IBA的1/2 MS培養基中，分別進行7，15，30 d的生根培養，統計生根數量。從表2可以看出，NAA培養基的生根效果要優于IBA，NAA培養的根出現的時間較早，而且生根數量多，其中，1/2 MS＋0.5 mg/L NAA誘導效果最好，適合彩葉鳳梨生根培養。

2.3 不同蔗糖濃度對彩葉鳳梨生根培養的影響

將長勢大致相同的試管苗分別接種在含有不同蔗糖濃度的生根培養基中，結果表明，低濃度的蔗糖能促進彩葉鳳梨根系的發生，而高濃度的蔗糖起到一定抑制作用，且生根率隨著蔗糖濃度的升高呈現先增后減的趨勢；蔗糖質量濃度為20 g/L時生根率達到最大，為80.0%（表3）。

表3 不同蔗糖濃度對生根效果的影響

2.4 不同暗培養條件對彩葉鳳梨生根培養的影響

表4 暗培養時間對生根效果的影響

在篩選出的誘導生根最佳培養基（1/2 MS＋0.5 mg/L NAA＋20 g/L蔗糖）中，接種長勢良好的彩葉鳳梨試管苗，分別進行1，4，7，10，15 d暗培養后，再轉入光照培養，30 d后觀察生根情況，并統計生根率，確定暗培養對彩葉鳳梨生根效果的影響（表4）。結果表明，暗培養7～10 d生根條數較多，生根率較高，其中，暗培養7 d的生根效果最好，平均根數為13.5，不定根多、較長且粗壯（圖1），生根率為80.0%。

3 結論與討論

有研究發現，在植物組織培養的生根階段，降低MS培養基的無機鹽濃度有利于生根[8-10]。采用1/2 MS培養基作為基本培養基有利于根的形成，并且試管苗生長健壯。高博等[11]研究表明，在1/2 MS＋0.5 mg/mLNAA培養基中進行麝香百合的生根培養，其生根率達到100%，平均根長為2.83 cm。洪燕萍等[12]在對觀賞鳳梨的生根比較試驗中，得出1/2 MS生根效果比MS和1/3 MS好。本研究對不同無機鹽濃度的MS培養基（MS和1/2 MS）誘導生根進行了比較試驗，結果發現，1/2 MS培養基中的試管苗發根早，而且生長健壯，因此，采用1/2 MS培養基作為基本培養基更有利于彩葉鳳梨根系的形成。

在有些植物的離體培養中，IBA常常用來誘導試管苗生根，主要是通過轉化為IAA而起作用的，IAA在水溶液中容易見光分解而失去活性，從而影響植物根系的形成[13]。但在本試驗中，NAA比IBA更有利于不定根的誘導，最適宜彩葉鳳梨試管苗生根的NAA質量濃度為0.5 mg/L，質量濃度較高或較低都會降低其生根率。

植物組織培養過程中，糖是重要的能量來源，而且可以用來調節培養基的滲透壓，對試管苗的生根效果影響很大。不同植物材料生根所需糖的種類及濃度也有所不同。本試驗選用蔗糖作為彩葉鳳梨生根培養的主要碳源，結果表明，蔗糖質量濃度為20 g/L時生根率達到最大，為80.0%。

光照對不定根發生的影響十分復雜，一般認為，適當的暗培養條件可以促進植物生根，如毛櫻桃經過12 d暗培養，比不經過暗培養處理的生根率增加20%；蘋果試管苗經8 d的暗培養處理能促進生根并改善根系質量[14]。相反，袁麗釵[15]認為，光照對核桃不定根的抑制是通過影響生長素的含量和分布而間接起作用的。本試驗研究了不同暗培養時間對彩葉鳳梨試管苗生根效果的影響，結果發現，暗培養7 d試管苗的生根率達到80%，而且產生了較多的不定根。

綜上所述，彩葉鳳梨試管苗生根培養以1/2 MS＋NAA 0.5 mg/L＋蔗糖20 g/L為好，約7 d后，根系開始萌動，30 d后生根率為80%，有3～4條長1 cm左右的根，較粗壯；同時，暗培養7 d其生根效果較好。

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doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2017.07.19

Study on Culture of in vitro Rooting of Neoregelia caroline

SHI Huaping1，ANDong1，LI Yilu1，WANGYanzun2，WANGJiping2
（1.Institute ofPomology，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Taigu 030800，China；2.College ofAgronomy，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

In this paper,taking the plantlets in vitro of Neoregelia caroline as materials,the effects of the different basic medium, auxin,sucrose concentration and light condition on rooting culture of Neoregelia caroline were studied.The results showed that the optimal rooting media of Neoregelia caroline was 1/2 MS＋NAA 0.5 mg/L＋sucrose 20 g/L,and during adventitious root formation of Neoregelia caroline,7 d dark culture significantly enhanced the root efficiency.The root began to sprout after about seven days,and the rooting rate reached 80%after 30 days.The roots were strong and roots were suitable for transplanting.

Neoregelia caroline;in vitro culture;auxin;rooting culture

S668.3

：A

：1002-2481（2017）07-1117-03

2017-03-16

山西省科技攻關項目（20130311019-2）；國家自然科學基金項目（31201266）

史華平（1974-），男，山西昔陽人，助理研究員，碩士，主要從事植物組織培養技術研究工作。王計平為通信作者。